სტეპების მართვა¶

FrontISTR-ის სტრუქტურული ანალიზი მიმდინარეობს სასაზღვრო პირობების, დატვირთვების, კონტაქტისა და ელემენტების აქტივაციის სტეპების მიხედვით გადართვით. ამ გვერდზე აღწერილია თითოეული სტეპის დროის სიგანე, ქვესტეპები, კრებადობის კრიტერიუმები და ფიქსირებულ ნაზრდსა და ავტომატურ ნაზრდს/cutback-ს შორის არჩევა.

ანალიზის დროის ტერმინები¶

ამ გვერდზე ანალიზის დრო შემდეგი ტერმინებით განირჩევა.

• მიმდინარე დრო: ანალიზის დაწყებიდან გასული სრული დრო.
• სტეპის დრო: მიმდინარე სტეპის დაწყებიდან გასული დრო.
• დროის სიგანე: ანალიზის დრო, რომლის განმავლობაშიც ერთი სტეპი მიმდინარეობს.
• ფარდობითი დრო: სტეპის დრო გაყოფილი დროის სიგანეზე. სტეპის დასაწყისში არის 0, ხოლო სტეპის ბოლოს — 1.
• დროის ნაზრდი: ნაზრდი მიმდინარე დროიდან მომდევნო დროის მომენტამდე, რომელზეც წონასწორობა უნდა განისაზღვროს.

ფუნქციის მიმოხილვა¶

სტეპების მართვა შემდეგი ასპექტებისგან შედგება.

სტატიკურ ანალიზში შეიძლება ფიქსირებულ ნაზრდსა და ავტომატურ ნაზრდს/cutback-ს შორის არჩევა. დინამიკურ ანალიზშიც შესაძლებელია პირობების გადართვა რამდენიმე !STEP-ით; ფიქსირებული ნაზრდის დროის ნაზრდისა და სტეპის დროის სიგანის !STEP-ში მითითება რეკომენდებულია. !DYNAMIC-ის n_step და t_delta გამოიყენება ნაგულისხმევ მნიშვნელობებად, როდესაც !STEP გამოტოვებულია, და უკუთავსებადობისთვის. არაწრფივ იმპლიციტურ მეთოდებში ხელმისაწვდომია ავტომატური ნაზრდი და cutback. თბოგამტარობის ანალიზის დროის მართვა ხდება არა !STEP-ით, არამედ !HEAT-ის დროის ბიჯის პარამეტრებით.

სტეპში გასააქტიურებელი პირობები ჯგუფის ID-ით მიეთითება. რადგან სასაზღვრო პირობების, დატვირთვების, კონტაქტისა და ელემენტების აქტივაციის გადართვა თითოეულ სტეპზე შეიძლება, ერთ ანალიზის საკონტროლო ფაილში შეიძლება აღწერილ იქნეს ეტაპობრივი დატვირთვა, კონტაქტის პირობების გადართვა და მშენებლობის თანმიმდევრობა. ელემენტების აქტივაცია/დეაქტივაციის რეჟიმის არჩევისთვის იხილეთ ელემენტების აქტივაცია და დეაქტივაცია.

სტეპის არჩევა¶

ნაზრდის მეთოდი აირჩიეთ ანალიზის არაწრფივობისა და შედეგების გამოტანის დროის მოთხოვნების მიხედვით.

• წრფივი ანალიზის ან ერთ სტეპში დასრულებადი ანალიზის შემთხვევაში ხშირად საჭირო არ არის ნაზრდის მართვის დეტალური მორგება.
• არაწრფივ სტატიკურ ანალიზში, სადაც დატვირთვა და პასუხი გლუვად იცვლება, ხშირად საკმარისია ფიქსირებული ნაზრდი. თუ კრებადობა რთულია, შეამცირეთ დროის ნაზრდი.
• ანალიზებში, რომლებიც მოიცავს კონტაქტის დაწყებას/მოშორებას, დენადობის განვითარებას, დიდ დეფორმაციას ან მასალის არაწრფივობის მკვეთრ ცვლილებას, პირველ რიგში განიხილეთ ავტომატური ნაზრდი და cutback. ადვილად კრებად დიაპაზონში ნაზრდი შეიძლება გაიზარდოს, ხოლო რთულად კრებად დიაპაზონში — შემცირდეს.
• თუ ავტომატურ ნაზრდთან ერთად შედეგი კონკრეტულ დროს გჭირდებათ, გამოიყენეთ ასევე გამოტანის დროის სია.

კრებადობის კრიტერიუმები მოარგეთ ანალიზის სტაბილურობასა და გამოთვლის დროს შორის ბალანსის მიხედვით. უფრო მკაცრი კრებადობის კრიტერიუმი ზრდის წონასწორობის სიზუსტეს, მაგრამ ზრდის იტერაციების რაოდენობას. კონტაქტისა და Lagrange-ის მამრავლების შემცველ ანალიზებში გამოთვლის მიმდინარეობაზე გავლენას ახდენს არა მხოლოდ ჩვეულებრივი ნაშთის კრიტერიუმი, არამედ კონტაქტის იტერაციების რაოდენობა და Lagrange-ის მამრავლის კრიტერიუმიც.

სტატიკური ანალიზის სტეპების მართვა¶

სტატიკური ანალიზი შედგება ერთი ან რამდენიმე ანალიზის სტეპისგან. სტეპების გამეორებას ეწოდება სტეპის ციკლი, ხოლო ერთ სტეპში დროის ნაზრდებად დაყოფით ამოხსნის გამეორებას — ქვესტეპის ციკლი. თითოეულ ქვესტეპზე წონასწორობის გამოთვლა სრულდება მითითებული დროის დატვირთვის კოეფიციენტის, სასაზღვრო პირობების, კონტაქტის მდგომარეობისა და სხვა პირობების გამოყენებით.

ფიქსირებულ ნაზრდში სტეპის შიგნით დროის ნაზრდი მითითებული მნიშვნელობით იცვლება. თუ კრებადობა ვერ მიიღწევა, ანალიზი იმ მომენტში წყდება.

ავტომატური ნაზრდისა და cutback-ის რეჟიმში მომდევნო დროის ნაზრდის საბაზისო მნიშვნელობა dtime_base ახლდება წინა ქვესტეპის კრებადობის მდგომარეობის მიხედვით. თუ კრებადობა ვერ მიიღწევა, მდგომარეობა აღდგება ბოლო შენახულ მდგომარეობამდე და იგივე დროითი მონაკვეთი უფრო მცირე დროის ნაზრდით ხელახლა გამოითვლება.

ავტომატური ნაზრდისა და cutback-ის მიმდინარეობა შემდეგია.

1. სტეპის დასაწყისში საწყისი დროის ნაზრდი მიიღება dtime_base-ად.
2. ფაქტობრივი დროის ნაზრდი ისე განისაზღვრება, რომ არ გასცდეს სტეპის დასრულების დროს ან მომდევნო გამოტანის დროს.
3. წონასწორობის გამოთვლა სრულდება მიმდინარე დროდან დროის ნაზრდით წინ წაწეულ მომენტში.
4. კრებადობის შემთხვევაში დრო წინ იწევს და კრებადობის მდგომარეობის მიხედვით მომდევნო dtime_base იზრდება ან მცირდება.
5. კრებადობის არქონისას მდგომარეობა აღდგება, dtime_base მცირდება cutback-ის შემცირების კოეფიციენტით და გამოთვლა მეორდება.
6. როდესაც მიმდინარე დრო სტეპის დასრულების დროს მიაღწევს, სტეპი მთავრდება.

ნაზრდის გაზრდა/შემცირება განისაზღვრება წინა ქვესტეპის იტერაციების მდგომარეობით. შეფასებისთვის გამოყენებული სამი ძირითადი სიდიდეა:

თუ N_max, N_sum ან N_cont-იდან რომელიმე შემცირების ზღურბლს აღემატება მითითებული რაოდენობის ზედიზედ ქვესტეპებზე, დროის ნაზრდი მცირდება. თუ სამივე გაზრდის ზღურბლის ფარგლებში რჩება მითითებული რაოდენობის ზედიზედ ქვესტეპებზე, დროის ნაზრდი იზრდება. გაზრდისას ის მორგებულია ისე, რომ დროის ნაზრდის ზედა ზღვარს არ გადააჭარბოს.

ავტომატური ნაზრდისა და cutback-ის რეჟიმში ანალიზი წარუმატებლად სრულდება შემდეგ შემთხვევებში:

• თუ სტეპის დასრულებამდე მიღწეულია ქვესტეპების რაოდენობის ზედა ზღვარი.
• თუ დროის ნაზრდის საბაზისო მნიშვნელობა დროის ნაზრდის ქვედა ზღვარზე ნაკლები გახდა.
• თუ ზედიზედ cutback-ების რაოდენობამ ზედა ზღვარს მიაღწია.

შემდეგ მაგალითში ავტომატური ნაზრდი ჩართულია; საწყისი დროის ნაზრდია 0.01, სტეპის დროის სიგანე 2.5, დროის ნაზრდის ქვედა ზღვარი 1E-5, ზედა ზღვარი 0.3 და ქვესტეპების მაქსიმალური რაოდენობა 200. სტეპს მინიჭებული აქვს ავტომატური ნაზრდის პარამეტრების ნაკრები AP1 და სრული დროის 1.5, 2.7 და 3.9 გამოტანის დროების სია TP1.

!AUTOINC_PARAM, NAME=AP1
0.25, 10, 50, 10, 1
1.25,  1,  1,  1, 2
0.25,  5
!TIME_POINTS, TIME=TOTAL, NAME=TP1
1.5
2.7
3.9
!STEP, INC_TYPE=AUTO, SUBSTEPS=200, AUTOINCPARAM=AP1, TIMEPOINTS=TP1
0.01, 2.5, 1E-5, 0.3

შეყვანის ფორმატისა და თითოეული პარამეტრის ნაგულისხმევი მნიშვნელობისთვის იხილეთ !STEP, !AUTOINC_PARAM და !TIME_POINTS.

დინამიკური ანალიზის სტეპების მართვა¶

დინამიკური ანალიზის პირდაპირ დროით ინტეგრირებაში !DYNAMIC განსაზღვრავს ამოხსნისა და დროითი ინტეგრირების პარამეტრებს, ხოლო !STEP — ანალიზის სტეპებს, სასაზღვრო პირობებისა და დატვირთვების ჯგუფებს და ნაზრდის მეთოდს. თუ !STEP გამოტოვებულია, ანალიზი განიხილება ერთსტეპიანად, რომელშიც ყველა სასაზღვრო პირობა და დატვირთვა აქტიურია.

ფიქსირებულ ნაზრდში !STEP-ის მეორე სტრიქონში მიეთითება DTIME, ETIME, რაც თითოეული სტეპისთვის აკონტროლებს დროის ნაზრდსა და სტეპის დროის სიგანეს. რამდენიმე !STEP-ის განსაზღვრისას თითოეულ სტეპზე შეიძლება გასააქტიურებელი სასაზღვრო პირობებისა და დატვირთვების ჯგუფების გადართვა. !DYNAMIC-ის t_delta და n_step გამოიყენება ძველი ფორმატის ერთსტეპიანი შეყვანის ნაგულისხმევ მნიშვნელობებად, როდესაც !STEP გამოტოვებულია, და უკუთავსებადობისთვის. ახალ შეყვანაში ფიქსირებული ნაზრდის შემთხვევაშიც რეკომენდებულია დროითი პირობების !STEP-ში აშკარად მითითება.

ავტომატური ნაზრდის გამოსაყენებლად მიუთითეთ !STEP, INC_TYPE=AUTO და !STEP-ის მონაცემთა სტრიქონში მიეცით საწყისი დროის ნაზრდი, სტეპის დროის სიგანე, დროის ნაზრდის ქვედა და ზედა ზღვარი. არაწრფივ იმპლიციტურ მეთოდში დროის ნაზრდი Newton-ისა და კონტაქტის იტერაციების მდგომარეობის მიხედვით იზრდება ან მცირდება; კრებადობის არქონისას მდგომარეობა უკან ბრუნდება და გამოთვლა მცირე დროის ნაზრდით მეორდება.

!STEP-ის TYPE (STATIC/VISCO) არის სტეპის მასალის დროით დამოკიდებულების გადამრთველი და მოქმედებს მხოლოდ სტატიკურ ანალიზში. დინამიკურ ანალიზში ის არ გამოიყენება; დროის ნაზრდი ყოველთვის რეალურ დროდ ითვლება, ამიტომ დინამიკური ანალიზის !STEP-ში TYPE-ის მითითებას ეფექტი არ აქვს.

დროითი ინტეგრირების მეთოდი და Newmark-β მეთოდის კოეფიციენტები !DYNAMIC-ში მიეთითება. შეყვანის ფორმატისთვის იხილეთ !DYNAMIC და !STEP.

თბოგამტარობის ანალიზის სტეპების მართვა¶

თბოგამტარობის ანალიზის დროის ბიჯი !HEAT-ით განისაზღვრება. !HEAT-ში ერთობლივად მიეთითება დროის ბიჯი, დასრულების დრო, მინიმალური დროის ბიჯი, მაქსიმალური ტემპერატურის ცვლილება, იტერაციების რაოდენობა, კრებადობის კრიტერიუმი და სხვ.

თბოგამტარობის ანალიზის დროის მართვა სტრუქტურული სტატიკური ანალიზის !STEP, INC_TYPE=AUTO-სგან დამოუკიდებელი მექანიზმით მუშაობს. ამიტომ თბოგამტარობის ანალიზში დროის ბიჯის მოსარგებად შეამოწმეთ არა !STEP, არამედ !HEAT-ის პარამეტრები. შეყვანის ფორმატისთვის იხილეთ !HEAT.

გამოტანის დროის მითითება¶

ავტომატური ნაზრდისას დროის ნაზრდი კრებადობის მდგომარეობის მიხედვით იცვლება, ამიტომ შედეგების გამოტანის დროები შეიძლება წინასწარ არ დაემთხვეს სასურველ მომენტებს. !TIME_POINTS არის დროის სია, რომლის მიხედვითაც დროის ნაზრდი ისე კორექტირდება, რომ მითითებულ მომენტებში წონასწორობის გამოთვლა და შედეგების გამოტანა აუცილებლად შესრულდეს.

დროის სიის მითითება შეიძლება ანალიზის დაწყებიდან სრული დროით ან სტეპის დაწყებიდან სტეპის დროით. თუ რამდენიმე სტეპში საერთო დროებია საჭირო, გამოიყენეთ სრული დრო; თუ თითოეულ სტეპში ერთნაირი ფარდობითი გამოტანის პოზიცია გჭირდებათ, გამოიყენეთ სტეპის დრო.

თითოეული სტეპი გამოყენებულ დროის სიას !STEP-იდან მიმართავს. ავტომატურ ნაზრდთან ერთად დროის ნაზრდი იკვეცება ისე, რომ არ გასცდეს მომდევნო გამოტანის დროს ან სტეპის დასრულების დროს. შეყვანის ფორმატისთვის იხილეთ !TIME_POINTS.

დაკავშირებული თემები¶

• ანალიზის ტიპები — სტატიკური, დინამიკური, თბოგამტარობის და სხვა ანალიზის ტიპების მიმოხილვა.
• არაწრფივი იტერაციები და დროითი ინტეგრირება — ქვესტეპის შიგნით Newton-ის იტერაციების, კონტაქტის იტერაციებისა და დროითი ინტეგრირების სტრუქტურა (Newton-ისა და კონტაქტის იტერაციების რაოდენობების მნიშვნელობა).
• ელემენტების აქტივაცია და დეაქტივაცია — !STEP-ში გასააქტიურებელი ელემენტების აქტივაციის მართვის არჩევა.
• Newton-Raphson-ის მეთოდი (თეორია) — იტერაციული ამოხსნის თეორია.
• კრებადობის კრიტერიუმები (თეორია) — კრებადობის მაჩვენებლების თეორია.
• !STEP, !AUTOINC_PARAM, !TIME_POINTS — სტრუქტურული და დინამიკური ანალიზების სტეპების მართვის შეყვანის ფორმატი.
• !DYNAMIC, !HEAT — დინამიკური და თბოგამტარობის ანალიზების დროის მართვის შეყვანის ფორმატი.